Материал: Лекция №19 2-я редакция

- снижением уровня высших гармоник, генерируемых вентильными преобразователями;

- рациональным построением схемы электрической сети;

- использованием фильтров высших гармоник,

Снижение уровней высших гармоник, генерируемых преобразователями, можно осуществить за счет увеличения числа фаз выпрямления в преобразовательных установках (как правило, до 12) или применения специальных схем преобразователей и законов управлениями ими, обеспечивающих улучшение формы кривой их первичных, т. е. сетевых, токов.

Рациональное построение схемы сети с точки зрения снижения несинусоидальности состоит, например, в питании нелинейных нагрузок от отдельных линий или трансформаторов либо подключении их к отдельным обмоткам трехобмоточных трансформаторов. На рис.19.1. приведены схемы питания района города от ЦП шин низшего напряжения районной подстанции, на которой установлен трансформатор Т. Нагрузка питается непосредственно от шин ЦП, а нагрузка - от шин распределительного пункта РП. На рис.19.1,а выпрямительная установка (ВУ) электротяговой подстанции через специальный трансформатор присоединена к шинам РП. Если больше допустимой величины, то для снижения несинусоидальности надо питать ВУ от отдельной линии ЦП - РП (рис.19.1,б). Другой способ рационального построения сети состоит в применении в преобразовательных агрегатах трансформаторов с первичным напряжением 110 - 220 кВ (рис.19.1,в), исключающих влияние несинусоидалыюсти на потребителей распределительных сетей 0,38 - 10 кВ. При такой схеме сети высшие гармоники, генерируемые преобразователями, попадают с шин высшего напряжения районной подстанции сразу в питающую сеть 110 - 220 кВ (рис.19.1,в), а не в распределительную сеть 0,38—10 кВ (рис.19.1, а, б). Однако в этом случае могут появляться недопустимые напряжения гармоник в питающих сетях энергосистемы. Эффективность питания преобразователей от трансформаторов 110 - 220 кВ (рис.19.1, в) ограничивается возможностью появления недопустимых высших гармоник напряжений и токов в питающих сетях энергосистемы.

Использование фильтров - распространенный способ снижения уровня высших гармоник. За рубежом распространено мнение, что установка фильтров более экономична, чем увеличение числа фаз преобразователей. Фильтр высших гармоник представляет собой последовательно соединенные реактор и БК (рис.19.2). Параметры реактора и БК подбирают так, чтобы их результирующее сопротивление для определенной частоты гармоники было равно нулю. В общем случае на каждую гармонику нужен свой фильтр. Фильтр образует ветвь с очень малым сопротивлением, параллельную электрической сети, шунтирует ее на частоте заданной гармоники и соответственно снижает напряжение этой гармоники. Такие фильтры могут присоединяться как в местах генерации высших гармоник (на вентильных установках), так и в узлах сети с недопустимым уровнем гармоник тока или при резонансе токов.

Б

Рис.19.1. Схемы питания выпрямительной установки:

а – по общей линии; б – по отдельной линии; в – трансформатор выпрямительной установки с первичным напряжением 110 – 220 кВ

Рис 19.2. Схема фильтра высших гармоник:

- сопротивление сети; - сопротивление реактора и БК фильтра.

атареи конденсаторов, применяемые в фильтрах, целесообразно одновременно использовать для компенсации реактивной мощности. Экономически целесообразно применение таких многофункциональных устройств, предназначенных не только для снижения синусоидальности, но и для компенсации Q. Такие установки часто называют фильтрокомпенсирующими (ФКУ).